2023年初中物理,信息传递·能源与可持续发展.doc

初中物理,信息传递·能源与可持续开展 信息的传递·能源与可持续开展 模块一 信息的传递 一、 知识点 1. 电磁波 (1) 电磁波的产生：变化的电流能在周围空间中产生电磁波。 (2) 电台利用电磁波向外传递信息。电台采用专门的电子器件与电路产生快速变化的电流即振荡电流，把振荡电流送到电台的发射天线，就会在天线周围产生电磁波并向远方传播。 (3) 振荡电流与电磁波的变化快慢用频率表示。频率的根本单位是赫兹(Hz)。常用单位有：千赫、兆赫。 换算关系：1MHz=103kHz=106Hz. (4) 电磁波的分类：按频率 2. 电磁波的传播 (1) 用水波比作电磁波，波形如以以下图所示： (2) 频率：1秒内出现的波峰数(或波谷数)。单位：赫兹，符号：Hz。电磁波的频率大小与介质种类无关。 (3) 波长：相邻波峰(波谷)之间的距离。单位：米。 (4) 波速：1秒内波传播的距离。单位：米/秒。 (5) 波速、波长、频率的关系 表示真空中电磁波传播的速度()，表示波长，为频率。 (6) 电磁波传播的特点：①电磁波的传播不需要介质；②电磁波在空间向各个方向传播；③不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同。 二、例题精讲 【例1】★ 关于电磁波的说法中，正确的选项是(　　) A． 电磁波是由迅速变化的电流产生的 B． 电磁波不能在真空中传播 C． 电磁波只能传递能量 D． 电磁波的频率越高，波长越长 考点：电磁波的产生；电磁波的传播；波速、波长和频率的关系． 解析：A、导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波．正确；B、电磁波可以在真空中传播，错误；C、电磁波能传递能量，也能传递信息．如电视台发射的电磁波携带了声音信号与图象信号，能用来传递声音和图象．错误；D、由公式c=λf可知，电磁波的波速一定，频率与波长成反比．错误． 答案：A 【测试题】 以下关于声和电磁波的说法正确的选项是(　　) A． 玩游戏时，人不会受到电磁辐射 B． 移动 是通过电磁波来传递信息的 C． 电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 D． 地震后，用音频探测仪能够搜集废墟中幸存者发出的电磁波信息 A、玩游戏时，能发出电磁波，人会受到辐射．故A错误；B、移动 是通过电磁波来传递信息的．故B正确；C、超声波属于声波，能在空气中传播．故C错误；D、地震后，用音频探测仪能够搜集废墟中幸存者发出的声音信息．故D错误． 应选B 【例2】★ 以下不属于电磁波的是(　　) A． 红外线 B． 紫外线 C． 可见光 D． 超声波 考点：电磁波的产生；超声波与次声波． 解析：根据课本电磁波谱可知：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等都是电磁波，超声波不属于电磁波，它是声波． 答案：D 【测试题】 以下属于电磁波的是(　　) A． 无线电波 B． 超声波 C． 次声波 D． 水波 根据课本电磁波谱可知：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等都是电磁波；超声波、次声波不属于电磁波，它是声波；水波也不是电磁波． 应选A 【测试题】 以下各种波中属于电磁波的是(　　) A． 正在播音的扬声器发出的声波 B． 抖动一根弹性绳所形成的绳波 C． 正在发光的白炽灯发出的光波 D． 石子落入水中在水面上形成的水波 根据课本电磁波谱可知：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等都是电磁波；正在播音的扬声器发出的声波不属于电磁波，超声波、次声波不属于电磁波，它是声波；绳波、水波也不是电磁波． 应选C． 【例3】★ 关于电磁波，以下说法正确的选项是(　　) A． 电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物内能增加、温度升高 B． 不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 C． 声、光和电磁波这三者中，只有电磁波能传递信息 D． 互联网光缆中的光波不属于电磁波 考点：电磁波的产生；电磁波的传播． 解析：A．电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高．故A符合题意；B．不同频率的电磁波在真空中的传播的速度是相同的．故B不合题意；C．因为声也能传递信息．故C不合题意；D．光缆中是激光也是一种电磁波．故D不合题意． 答案：A 【测试题】 以以下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的选项是(　　) A． 电磁波也是一种资源，并且是有限的 B． 电磁波是看不见的，大家可以随便使用 C． 电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合 D． 电磁波具有能量 由图中的信息知：电磁波具有能量；电磁波是看不见，摸不着的；电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合；在充分享受电磁波带来方便的时候，人们也日益感觉到它的负面影响，当电磁波到达一定强度时候，能引起头疼、失眠等不知病症，故不可以随便使用． 应选B 【例4】★“蛟龙号〞深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图象、文字等信息，是利用水声通信系统发出的声波，而不是电磁波，其原因可能是(　　) A． 电磁波不能传递图象信号 B． 电磁波不能传递声音信号 C． 电磁波不能在海水里传播 D． 因海水导电，电磁波传播的距离很有限 考点：电磁波的传播． 解析：电磁波既可以传递图象信号，也可以传递声音信号，但由于海水导电，电磁波在海水中传播距离有限，所以“蛟龙号〞深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图象、文字等信息，是利用水声通信系统发出的声波，而不是电磁波． 答案：D 【测试题】 如图为我国第一航天英雄杨利伟在太空(宇宙飞船中)与家人(在北京)进行视频通话时的情境，对此过程，以下说法正确的选项是(　　) A． 通话时声音通过声波传播，图象通过电磁波传播 B． 通话时声音和图象都是通过光导纤维传播 C． 通话时声音和图象都是通过电磁波传播 D． 通话时声音和图象分别通过次声波和超声波传播 A．由于飞船在大气层以外，即有一段真空区域，所以声音是无法直接传播的，故错误；B．由于激光在光导纤维中传播，所以通话的声音和图象不可能是通过激光传过来的，故错误；C、通话时声音和图象都是通过电磁波传播的，故正确；D．超声波和次声波都是声波，其不能在真空中传播，故错误． 应选C 【例5】★ 关于电磁波以下说法正确的选项是(　　) A． 电磁波和声波一样不能在真空中传播 B． 电磁波的应用对人体有利无害 C． 根据公式c=λf可以推断，频率越高的电磁波，波长越短 D． 电磁波的传播速度为340m/s 考点：电磁波的传播；波速、波长和频率的关系． 解析：A、电磁波能在真空中传播，声波的传播需要介质，不能再真空中传播，故A错误；B、电磁波的应用方便了人们的生活，但过量接触电磁波，会对人体造成伤害，故B错误；C、根据公式c=λf可以推断，频率越高的电磁波，波长越短，故C正确；D、电磁波的传播速度约为3×108m/s故D错误． 答案：C 【测试题】 以下说法中正确的选项是(　　) A． 光不属于电磁波 B． 不同波长的电磁波在真空中传播速度不同 C． 可用电磁波传递信息和能量 D． 固定 是通过电磁波传递信息的 A、错误，光也是一种电磁波；B、错误，不同波长的电磁波在真空中传播速度相同；C、正确，电磁波可以传递信息和能量；D、错误，固定 是通过导线中的电流传递信息的； 应选C 【例6】★ 中央电视台1台发射的电磁波的频率范围为56.5～64.5MHz，中央电视台2台发射的电磁波的频率范围为183～191MHz，这两个电视台所发射的电磁波在空中传播时(　　) A． 1台发射电磁波速度大于2台发射电磁波速度 B． 1台发射电磁波速度小于2台发射电磁波速度 C． 1台发射电磁波波长大于2台发射电磁波波长 D． 1台发射电磁波波长小于2台发射电磁波波长 考点：波速、波长和频率的关系． 解析：由得，当频率f变大时，波长减小，而不管波长的长短，波速是保持不变的．由题干可知中央电视台1台发射的电磁波的频率范围小于中央2台发射的电磁波的频率范围，所以1台发射电磁波波长大于2台发射电磁波波长．故ABD错误．应选C． 答案：C 【测试题】 如图是一台收音机的屏板，当向右调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波(　　) A． 频率变大，波长变大 B． 频率变大，波长变小 C． 频率变大，波长不变 D． 频率变小，波长变大 收音机屏板上的单位为MHz和KHz，是频率的单位，所以向右调指针时所接收的电磁波的频率变大． 由公式c=λf可得，电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系．所以，频率变大，波长变小． 应选B 【例7】★ 中央人民播送电台第一套节目的发射频率为1161kHz，其波长最接近于(　　) A． 2.6×1O﹣1m B． 2.6×102m C． 2.6×103m D． 2.6×104m 考点：波速、波长和频率的关系． 解答：电磁波波速c=3×108m/s，电磁波的频率f=1161kHz=1.161×106Hz， 由c=λf可得： 答案：B 【测试题】 如以下图，水波在1秒内由O点传播到A点，假设OA的距离是90厘米，那么以下说法中正确的选项是(　　) A． 水波的波长为30cm B． 水波的频率是1Hz C． 水波的波速是0.3m/s D． 水波的振幅是30cm 从图中可看出1秒钟内波源完成了三周期，所以波的频率为：f=3Hz；OA的长度是3个波长长度，所以波长为：λ= OA= ×90cm=30cm=0.3m；波速为：v=fλ=3Hz×0.3m=0.9m/s．振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，因此条件缺乏，无法确定振幅的大小． 应选A 【例8】★★ 光是一种　 　波．如图是某电磁波的波形图，其波长为　 　m．探月卫星距地球指挥中心约为3.9×105km，地球指挥中心向探月卫星发射的指令，经　 　s到达卫星． 考点：波速、波长和频率的关系；速度公式及其应用． 解析：光波是一种电磁波，图中给出了三个波长的距离，所以波长λ= =0.5m． 探月卫星距地球指挥中心的距离：s=3.9×105km=3.9×108m， 电磁波传播的速度：c=3×108m/s， ∴指令传播的时间：t= =1.3s． 答案：电磁，0.5，1.3． 【测试题】 关于振动和波的关系，有几种说法：①物体做机械振动，一定产生机械波；②假设振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止；③波传播的是能量，也可以传递信息；④波在介质中的传播频率与介质无关，仅由振源的振动频率决定．上述的表达中你认为正确的选项是(　　) A． ①② B． ③④ C． ①②③ D． ②③④①产生机械波需要两个条件同时达成：①机械振动②有介质存在．这里只有机械振动而没有介质，所以不一定能产生机械波；②声音是有物体振动产生的，假设振源停止振动，那么声音停止，但在介质中传播的波动不会立即停止；③声波可以传递信息，也可以传递能量，例如：超声洁牙；④在介质中的传播频率与介质无关，仅由振源的振动频率决定．综上分析，正确的选项是③④． 应选B 【测试题】 太阳发出可见光的同时还发射出其他频率的电磁波，这些电磁波在射向地球时波长、频率都不同，所以它们的波速(　　) A． 频率高的电磁波波速大 B． 一样大 C． 波长长的电磁波波速大 D． 由于速度=波长×频率，波长、频率不一定，所以无法判断 太空几乎没有一点空气，一般按真空处理，在真空中各种频率的电磁波传播速度都相同均为3×108m/s； 应选B 【例9】★ 如以下图是各类电流的波形示意图，由图可知频率最高的是(　　) A． 音频电流 B． 照明电流 C． 视频电流 D． 射频电流 考点：音频、视频和射频信号． 解析：频率指电流在1s内振动的次数，从图象上可以看出，射频电流单位时间内振动的次数较多，因此它的频率最高． 答案：D 【测试题】 以下不属于信息的是(　　) A． 乌云密布，标志着大雨可能降临 B． 钤响，标志有 C． 听到喇叭的响声，行人会让路 D．